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1、闭合电路的欧姆定律 【测控导航】知识点题号1.闭合电路22.闭合电路的欧姆定律3、4、53.电源的电动势及功率1、6、8,11、124.动态变化问题7、105.含电容器的电路9巩固基础1.(2013南通高二测试)关于电源的电动势,下面叙述正确的是(CD)A.同一电源接入不同电路,电动势会发生变化B.电动势等于闭合电路中接在电源两极间的电压表测得的电压C.电源的电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小D.在外电路接通时,电源的电动势等于内外电路上的电压之和解析:由于电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量,同一电源其电动势保持不变,故选项A错误,选项C正确;电源的电动势等
2、于内外电路上的电压之和,所以闭合电路中接在电源两极间的电压表测得的电压,即路端电压要小于电源的电动势,故选项B错误、选项D正确.2.(2013宝鸡高二检测)如图所示,已知电源内电阻r为2 ,定值电阻R0为3 ,滑动变阻器阻值范围为010 .当滑动变阻器R使其阻值为R1时,滑动变阻器获得最大功率,则R1的阻值应为(D)A.2 B.3 C.4 D.5 解析: R0为定值电阻,把它等效为电源内阻,当R1=R0+r时,滑动变阻器上获得最大功率.3.如图所示,当可变电阻R=2 时,理想电压表的示数U=4 V,已知电源的电动势E=6 V,则(AC)A.此时理想电流表的示数是2 AB.此时理想电流表的示数是
3、3 AC.电源的内阻是1 D.电源的内阻是2 解析:如题图所示电压表测量的是路端电压,电流表测的是通过R的电流,由部分电路欧姆定律可得U=IR,故I=2 A;再由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir,将I=2 A、U=4 V、E=6 V代入可得r=1 .故选项A、C正确.4.(2012张家口高二检测)关于电动势及闭合电路欧姆定律,下列说法正确的是(CD)A.电源电动势越大,电源所能提供的电能就越多B.电源电动势等于路端电压C.外电路的电阻越大,路端电压就越大D.路端电压增大时,电源的输出功率可能减小解析:电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量,选项A错;由闭合电路欧姆定律E=U外+
4、U内知选项B错;由I=和U=IR得U=,故选项C对;路端电压U增大时,电流减小,可知P=IU可能减小,选项D对.5.某电池当外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 的负载电阻后,其路端电压降为2.4 V,则可以判定该电池的电动势E和内阻r为(B)A.2.4 V,1 B.3 V,2 C.2.4 V,2 D.3 V,1 解析:由E=U外+Ir可知开路电压即为I=0时的电压,则有E=U开路=3 V,由闭合电路的欧姆定律得:E=2.4 V+r,解得r=2 ,所以选项B正确.6.(2012长沙高二检测)如图所示电路中,电源电动势E=9 V、内阻r=3 ,R=15 ,下列说法中正确的是(AC)A.当S断开
5、时,UAC=9 VB.当S闭合时,UAC=9 VC.当S闭合时,UAB=7.5 V,UBC=0D.当S断开时,UAB=0,UBC=0解析:当S断开时,UAC与UBC为路端电压,等于电源电动势,选项A正确,选项D错误;当S闭合时,UAC=UAB=R=7.5 V,UBC=I0=0,选项B错误,选项C正确. 电源电动势等于外电路断开时的路端电压.7.在如图所示的电路中,R1、R2、R3、R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表的读数为I,电压表的读数为U,当R5的滑动触头向a端移动时,下列判断正确的是(D)A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小
6、,U变小解析:当R5的滑动触头向a端移动时,其接入电路的电阻变小,整个外电路的电阻也变小,总电阻也变小,由I总=知,回路的总电流I总变大,内电压U内=I总r变大,外电压U外=E-U内变小,所以电压表的读数变小,外电阻R1及R4两端的电压U=I总(R1+R4)变大,R5两端的电压,即R2、R3两端的电压为U=U外-U变小,通过电流表的电流大小为U/(R2+R3)变小. 在某一闭合电路中,如果只有一个电阻发生变化,这个电阻的变化会引起电路其他部分的电流、电压、电功率的变化,它们遵循的规则是:(1)凡与该可变电阻有并联关系的用电器,通过它的电流、两端的电压和它所消耗的功率都与该可变电阻的阻值变化情况
7、相同,阻值增大,它们也增大.(2)凡与该可变电阻有串联关系的用电器,通过它的电流、两端的电压和它所消耗的功率都与该可变电阻的阻值变化情况相反,阻值增大,它们减小.用这个方法可以很简单地判断出各种变化特点.简单记为:并同串反.8.如图所示,甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图象,下列说法中正确的是(AC)A.路端电压都为U0时,它们的外电阻相等B.电流都是I0时,两电源的内电压相等C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻解析:在UI图象中两图象的交点坐标为(I0,U0),说明两电源的外电阻相等,选项A正确.图象与U轴交点的值表示电动势的大小,图象的
8、斜率大小表示电源内阻的大小,由图象可知,甲与U轴交点的值比乙的大,表明甲的电动势大于乙的电动势;图象甲的斜率大小大于图象乙的斜率大小,表明甲的内阻大于乙的内阻,可见选项C正确,选项D错误.电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积,即U内=Ir,因为甲的内阻比乙的大,所以当电流都为I0时,甲电源的内电压较大,选项B错误.提升能力9.如图所示的电路中,当滑动变阻器的触头P向上滑动时,则(D)A.电源的总功率变小B.电容器储存的电荷量变大C.灯L1变暗D.灯L2变亮解析:RR总IUUCIR1IL2由此电路的变化可知:电源的总功率(P=EI)变大;电容器储存的电荷量(Q=CUC)变小;灯L1变亮
9、;灯L2变亮.所以答案是D.10.如图所示,已知电源的内阻为r,外电路的固定电阻R0=r,可变电阻Rx的总阻值为2r.在Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中(BC)A.电源的总功率保持不变B.Rx消耗的功率减小C.电源内消耗的功率增大D.R0消耗的功率减小解析:在Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中,外电阻R=R0+Rx减小,显然,电源的总功率P总=增大,所以,选项A错误.将R0视为电源内阻的一部分,则总内阻为2r,Rx为外电阻.当Rx减小时,内外电阻的差将增大,电源的输出功率减小,即Rx消耗的功率减小,故选项B正确.当Rx减小时,干路电流I增大,因此电源内消耗的功率P内=I2r增大,R0消耗
10、的功率PR0=I2R0也增大.选项C正确、D错误. 当内、外电路电阻相等时,电源有最大输出功率,这个条件用于求变阻器上消耗的最大功率,不适用于求定值电阻上消耗功率的最大值.11.如图所示,M为一线圈电阻rM=0.4 的电动机,R=24 ,电源电动势E=40 V.当S断开时,电流表的示数为I1=1.6 A,当开关S闭合时,电流表的示数为I2=4.0 A.求: (1)电源内阻r;(2)开关S闭合时电动机输出的机械功率;(3)开关S闭合时电源输出功率.解析:(1)当S断开时E=I1(R+r),代入数据得r=1 .(2)设开关S闭合时,路端电压为U2,U2=E-I2r=36 V流过R的电流IR=U2/
11、R=1.5 A流过电动机的电流IM=I2-IR=2.5 A电动机输出的机械功率P出=U2IM-rM=87.5 W.(3)P=I2U2=144 W.答案:见解析.12.(2013海淀高二检测)如图所示是一个小灯泡的伏安特性曲线.(1)若把4个这样的小灯泡串联后,接到16 V的恒压电源上,求每个小灯泡的电阻和小灯泡上消耗的电功率.(2)若将一个小灯泡接在一个电源电动势为8 V,内阻为20 的电源上,求电路中的电流、小灯泡的电阻及小灯泡上消耗的电功率.解析:(1)四个灯泡串联接到16 V恒压电源两端,则每个灯泡分压4 V,从图中看到,此时对应的电流为0.4 A,则每个灯泡电阻为R=10 ,每个灯泡消耗的电功率为P=I2R=0.4210=1.6 W.(2)当将一个灯泡与电源相连时,灯泡上的电流为I,电压为U,则有:8=U+20I.即得到电源的IU曲线,如图虚线所示,则交点处就是灯泡上的电流和电压.可以看到电流为0.3 A,电压为2 V,则电路的电流为0.3 A,灯泡的电阻为6.67 ,灯泡消耗的电功率为UI=20.3 W=0.6 W.答案:(1)10 1.6 W(2)0.3 A6.67 0.6 W
物理选修3-1第二章第七节作业及答案（教育精品）
